Open Library - открытая библиотека учебной информации

Открытая библиотека для школьников и студентов. Лекции, конспекты и учебные материалы по всем научным направлениям.

Категории

Механика В твердом состоянии
просмотров - 53

В случае если один или оба компонента при нагревании и охлаждении в твердом состоянии меняют свое кристаллическое строение, то это сказывается на виде диаграммы. На ней появляются дополнительные линии, характеризующие изменение кристаллической решетки компонентов и их взаимодействие после такого изменения с образованием новых фаз в твердом состоянии.

Для удобства рассмотрения эту диаграмму условно можно разделить на две, первая из которых – верхняя часть диаграммы, показывающая процессы, идущие при кристаллизации жидкости (сверху и до линии сdf). Это диаграмма с полной растворимостью компонентов в твердом состоянии. Вторая условная диаграмма - ϶ᴛᴏ нижняя часть системы B‑K, показывающая процессы, идущие в сплавах в твердом состоянии (ниже линии солидус ab). Это диаграмма с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии.

При рассмотрении этих условных простых диаграмм следует использовать знания по вышеизложенному материалу. В системе B‑K имеются два типа твердых растворов: g ‑ твердый раствор с неограниченной растворимостью компонентов и a – твердый раствор с ограниченной растворимостью компонента K в B. Предел растворимости составляет x2 при температуре t1 и x1 при комнатной температуре. Отличаются эти твердые растворы кристаллическим строением. В точке c происходит изменение кристаллической решетки компонента В, а в точке f ‑ компонента K.

При охлаждении сплавов на линии сdf начинается превращение твердого раствора g в другие фазы (в связи с изменением кристаллической решетки компонентов). При этом в сплавах с концентрацией до x3 (левая часть диаграммы) образуются кристаллы твердого раствора a, а в сплавах с концентрацией K больше x3 ‑ кристаллы компонента K. Заканчивается это превращение g на линии mdn при температуре t1 образованием механической смеси типа эвтектической (такая смесь принято называть эвтектоидной) из кристаллов твердого раствора a и компонента K. Линия me показывает предельную растворимость K в твердом растворе a в зависимости от температуры.

Такая диаграмма показана на рис. 9.

Рис. 9. Диаграмма состояния сплавов с фазовым превращением

в твердом состоянии

Как видно из рис. 9, для сплавов таких систем можно проводить упрочняющую термическую обработку.

Задание для выполнения работы

1. Проанализировать диаграмму состояния сплава по указанию преподавателя:

а) определить тип диаграммы;

б) заполнить всœе области диаграммы;

в) пояснить обозначения фаз и структурных составляющих;

г) определить состав указанного сплава;

д) определить состав фаз в указанной точке;

е) определить количественное соотношение фаз в указанной точке.

При выполнении двух последних пунктов воспользоваться правилом концентраций и правилом отрезков.

Контрольные вопросы

1. Что такое ликвидус диаграммы состояния?

2. Что такое солидус диаграммы состояния?

3. Какая структура принято называть эвтектикой?

4. Как выглядит диаграмма состояния сплавов с полным отсутствием растворимости компонентов?

5. Как выглядит диаграмма состояния сплавов с полной взаимной растворимостью компонентов?

6. Чем отличается диаграмма состояния сплавов с ограниченной растворимостью компонентов от диаграммы для сплавов с полной растворимостью?

7. Что происходит при нагреве сплава выше линии предельной растворимости?

8. Что происходит при быстром охлаждении сплава, нагретого выше линии предельной растворимости?

9. Как определить состав фаз в двухфазной области диаграммы состояния?

10. Как определить количество фаз в двухфазной области диаграммы состояния?


Читайте также


  • - Термическая обработка сплавов, не связанная с фазовыми превращениями в твердом состоянии.

    Нагрев для снятия остаточных напряжений. Многие технологические воздействия на обрабатываемые детали сопровождаются возникновении в них остаточных напряжений, которые уравновешиваются в объеме детали. Значительные остаточные напряжения появляются в отливках и... [читать подробенее]


  • - Диаграммы плавкости бинарных систем с неограниченной растворимостью в жидком состоянии и ограниченной растворимостью в твердом состоянии

    Среди бинарных систем, в которых возможно образование твердых растворов, преобладают системы с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии. Принципиальная диаграмма состояния подобных систем приведена на рис. 10.6. Рис. 10.6. Диаграмма состояния бинарной... [читать подробенее]


  • - Компонентов в твердом состоянии

    Диаграмма состояния сплавов с ограниченной растворимостью Компонентов в твердом состоянии Диаграмма состояния сплавов с неограниченной растворимостью В твердом состоянии в любых соотношениях могут растворяться такие металлы, которые имеют одинаковую... [читать подробенее]


  • - Диаграмма состояния сплавов, испытывающих превращения в твердом состоянии

    Кроме первичных превращений, связанных с переходом из жидкого состояния в твердое, в этих сплавах также наблюдаются вторичные превращения, происходящие в кристаллическом состоянии при нагреве или охлаждении. Вторичные превращения связаны с изменением растворимости... [читать подробенее]


  • - Диаграмма состояния сплавов с полной нерастворимостью в твердом состоянии

    Сплавы такого типа представляют собой механическую смесь зерен чистых металлов (, и др.). Механическая смесь двух или более разнородных кристаллов, одновременно кристаллизующихся из жидкости, называется эвтектикой (от греческого «эв-тэо» - легкоплавящаяся). Температура... [читать подробенее]


  • - Диаграмма состояния сплавов с ограниченной растворимостью в твердом состоянии

    В сплавах данного типа компоненты образуют механические смеси в результате эвтектической или перитектической реакции. Перитектическим называется превращение, когда при взаимодействии жидкой и твердой фаз при постоянной температуре образуется одна новая твердая фаза... [читать подробенее]


  • - Диаграмма состояния сплавов с неограниченной растворимостью в твердом состоянии

    Лекция 5. Диаграммы фазового равновесияЭто случай образования неограниченных твердых растворов (см. выше). При кристаллизации сплава состава полученные зерна твердого раствора будут неоднородны по составу (дендритная или внутрикристаллическая ликвация). Чем больше... [читать подробенее]


  • - В твердом состоянии

    Диаграмма состояния сплавов, испытывающих превращения Кроме первичных превращений, т. е. превращений, связанных с переходом из жидкого состояния в твердое, в сплавах часто наблю­даются вторичные превращения, происходящие в твердых сплавах при их нагреве или... [читать подробенее]


  • - Превращения в твердом состоянии. Полиморфизм

    Атомы данного элемента могут образовать, если исходить только из геометрических соображений, любую кристаллическую решетку. Однако устойчивым, а следовательно, реально существующим типом является решетка, обладающая наиболее низким запасом свободной энергии. Так,... [читать подробенее]


  • - КОМОНЕНТОВ В ТВЕРДОМ СОСТОЯНИИ

    СИСТЕМА С ОГРАНИЧЕННОЙ РАСТВОРИМОСТЬЮ КОМПОНЕНТОВ В ТВЕРДОМ СОСТОЯНИИ СИСТЕМА С ПОЛНОЙ НЕРАСТВОРИМОСТЬЮ КОМПОНЕНТОВ В ТВЕРДОМ СОСТОЯНИИ в т. Е С = 3 - 3 = 0 ПРАВИЛО РЫЧАГА - отношение компонентов равновесных фаз обратно отношению отрезков ,отсекаемых... [читать подробенее]